1、第第 2 节节 氮及其化合物氮及其化合物 第第 3 课时课时 硝酸硝酸 酸雨及防治酸雨及防治 1不法分子有时用铜锌合金制成假金币行骗。下列方法中，能有效鉴别其真假的是（ ） A观察颜色 B查看图案 C用手掂量轻重 D滴一滴硝酸在币的表面，观察现象 2将相同质量的铜分别与过量浓硝酸、稀硝酸反应，下列叙述正确的是( ) A生成气泡快慢：两者相同 B消耗硝酸的物质的量：前者多，后者少 C反应生成气体的颜色：前者浅，后者深 D反应中转移的电子总数：前者多，后者少 3硝酸被称为“国防工业之母”是因为它是制取炸药的重要原料。下列实验事实与硝酸性质 不相对应的一组是（ ） A浓硝酸使紫色石蕊试液先变红后褪色
2、酸性和强氧化性 B不能用稀硝酸与锌反应制氢气强氧化性 C要用棕色瓶盛装浓硝酸不稳定性 D能使滴有酚酞的氢氧化钠溶液红色褪去强氧化性 4“绿色化学实验”已走进课堂，下列做法符合“绿色化学”的是（ ） 实验室收集氨气采用图 1 所示装置 实验室做氯气与钠的反应实验时采用图 2 所示装置 实验室中用玻璃棒分别蘸取浓盐酸和浓氨水做氨气与酸生成铵盐的实验 实验室中采用图 3 所示装置进行铜与稀硝酸的反应 A B C D 5从经济效益和环境保护的观点出发，由铜制取硝酸铜最适宜的方法是（ ） ACu 与浓 HNO3Cu(NO3)2 BCu 与稀 HNO3Cu(NO3)2 CCu 2 O CuO 3 HNO
3、稀 Cu(NO3)2 DCuAgNO3Cu(NO3)2 6下列对于硝酸的认识正确的是( ) A稀硝酸能使红色石蕊试纸变蓝 B硝酸能与碳酸钠反应，但不能生成二氧化碳 C硝酸能与金属反应放出氢气 D浓硝酸在光照下颜色变黄，说明浓硝酸不稳定 7下列说法正确的是( ) A浓硝酸和浓硫酸都应保存在棕色试剂瓶中 B氢氧化钠溶液用带有橡胶塞的试剂瓶保存 C工业制得的浓盐酸、浓硝酸所带黄色都是 Fe3 所致 D铝制或铁制容器可贮运浓硫酸、浓硝酸和浓盐酸这三大强酸 83.2 g 铜与过量硝酸(8 mol L 1、30 mL)充分反应，硝酸的还原产物为二氧化氮和一氧化 氮，反应后溶液中含 a mol 氢离子，则此
4、时溶液中所含硝酸根离子的物质的量为（ ） A(0.2a) mol B(0.1a) mol C(0.05a) mol Da mol 9下列表述正确的是( ) 浓硝酸通常保存在棕色试剂瓶中 检验亚硫酸钠溶液在空气中放置是否变质可以先加硝酸溶液，再加氯化钡溶液来检验 锌与稀硝酸反应可以得到氢气 浓硫酸滴到纸张上变黑，说明浓硫酸具有吸水性 二氧化硫和二氧化氮都能形成酸雨，酸雨的 pH 等于 56 A B C D 10某浓度稀 HNO3与金属 M 反应时，能得到+2 价硝酸盐，反应时 M 与 HNO3的物质的量 之比为 5 12，则反应时 HNO3的还原产物是 （ ） ANH4NO3 BN2 CN2O
5、DNO 11在盛有一定量浓硝酸的试管中加入 6.4 g 铜片发生反应。请回答： (1)开始阶段，观察到的现象为_，反应的化学方程式是_。 (2)反应结束后，铜片有剩余，再加入少量 20%的稀硫酸，这时铜片上又有气泡产生，反应 的离子方程式是_。 (3)若 6.4 g 铜片消耗完时，共产生气体 2.8 L(标准状况)。则整个反应过程中所消耗的硝酸的 物质的量是_。 (4)实验室中硝酸通常保存在棕色试剂瓶中，原因是_(用化学方程式表示)。 (5)工业上通常用氨催化氧化法制硝酸，写出氨催化氧化的化学方程式：_。 12 铜不能与稀硫酸直接反应， 本实验中将适量浓硝酸分多次加入到铜粉与稀硫酸的混合物 中
6、，加热使之反应完全，通过蒸发、结晶可制得硫酸铜晶体(装置如图 1、2 所示)。 (1)把浓硝酸分多次加入到铜粉与稀硫酸的混合物中的目的是_。 (2)图 1 烧瓶中发生反应的离子方程式为_。 (3)图 2 是图 1 的改进装置， 其优点除可以防止倒吸外还有： _。 【参考答案】 1 【答案】D 【详解】A二者颜色相同，无法鉴别，故 A 错误； B二者都能做出各种图案，无法鉴别，故 B 错误； C金币质量差别较小，用手掂量轻重误差较大，无法鉴别，故 C 错误； D铜与硝酸反应生成硝酸铜，溶液为蓝色，金与硝酸不反应，故 D 正确； 2 【答案】B 【详解】A、二者分别生成红棕色气体、无色气体，前者反
7、应更剧烈，选项 A 错误； B、Cu4HNO3(浓)=Cu(NO3)22NO22H2O 中 1molCu 消耗 4 mol HNO3，而 3Cu+8HNO3(稀) =3Cu(NO3)2+2NO+4H2O 中 1 mol Cu 消耗 8 3 mol HNO3，故前者多、后 者少，选项 B 正确； C、前者生成红棕色气体，后者生成无色气体，故前者深、后者浅，选项 C 错误； D、由于铜不足，则转移的电子总数应根据铜计算，由于铜质量相等，故二者应相等，选项 D 错误； 3 【答案】D 【详解】A. 浓硝酸使紫色石蕊试液先变红，表现出酸性；后褪色，表现出强氧化性，正确。 B. 不能用稀硝酸与锌反应制氢
8、气，因为硝酸具有强氧化性，被锌还原生成氮氧化物等，而 不生成氢气，正确。 C. 要用棕色瓶盛装浓硝酸，因为浓硝酸具有光的不稳定性，正确。 D. 能使滴有酚酞的氢氧化钠溶液红色褪去，可能是硝酸表现出强氧化性，将酚酞氧化而褪 色；也可能是硝酸表现出酸性，中和了氢氧化钠的碱性，酚酞在中性溶液中呈无色，错误。 4 【答案】C 【详解】 图 1 所示装置在实验中用带有酚酞的水吸收逸出的氨气， 防止氨气对空气的污染， 符合“绿色化学”，故符合题意； 图 2 所示装置用沾有碱液的棉球吸收多余的氯气， 能有效防止氯气对空气的污染， 符合“绿 色化学”，故符合题意； 氨气与氯化氢气体直接散发到空气中，对空气造成
9、污染，不符合防止污染的理念，不符合 “绿色化学”，故不符合题意； 图 3 所示装置中，铜丝可以活动，能有效地控制反应的发生与停止，用气球收集反应产生 的污染性气体，待反应后处理，也防止了对空气的污染，符合“绿色化学”，故符合题意； 故符合“绿色化学”的为。 5 【答案】C 【详解】 从经济效益和环境保护的观点出发， 由铜制取硝酸铜应该使用的酸最少且不能产生 对环境有污染的物质， A Cu+4HNO3（浓） =Cu （NO3）2+2NO2+2H2O 中生成有毒气体 NO2， 且消耗硝酸较多， 不符合环保和经济理念，选项 A 错误； B.3Cu+8HNO3（稀）=3Cu（NO3）2+2NO+4H2
10、O 中生成有毒气体 NO，且消耗硝酸较多， 不符合环保和经济理念，选项 B 错误； C.2Cu+O2=2CuO，CuO+2HNO3=Cu（NO3）2+H2O，该生产过程消耗硝酸较少且不产生 有毒气体，符合环保和经济理念，选项 C 正确； DCu+2AgNO3=Cu（NO3）2+2Ag中硝酸银价格较高，不符合经济理念，选项 D 错误； 6 【答案】D 【详解】 A. 稀硝酸不能使红色石蕊试纸变蓝， 硝酸具有强氧化性， 有漂白作用， 故 A 错误； B. 硝酸具有酸性，能与碳酸钠反应放出二氧化碳气体，故 B 正确； C. 硝酸具有强氧化性， 不能与金属发生置换反应产生氢气， 通常反应生成 NO 或
11、 NO2气体， 故 C 错误； D. 浓硝酸在光照下颜色变黄，其原因是硝酸分解生成二氧化氮溶于硝酸中，说明浓硝酸不 稳定，故 D 错误； 7 【答案】B 【详解】A浓硫酸见光不分解，不需要保存在棕色试剂瓶中，故 A 错误； B氢氧化钠能够与玻璃中的二氧化硅反应生成具有粘性的硅酸钠，会玻璃塞和试剂瓶粘合 在一起，所以不能使用玻璃塞，应该盛放在带有橡胶塞的试剂瓶中，故 B 正确； C浓硝酸见光容易分解生成二氧化氮，二氧化氮溶于硝酸中，使溶液显示黄色，浓硝酸中 不含有铁离子，故 C 错误； D铁和铝能够与浓盐酸反应，不能使用铁制或者铝制的容器盛放浓盐酸，故 D 错误； 8 【答案】B 【详解】铜与浓
12、硝酸可能发生反应的化学方程式：Cu4HNO3(浓) =Cu(NO3)22NO2 2H2O，3Cu8HNO3(稀) =3Cu(NO3)22NO4H2O。硝酸铜的物质的量为 -1 3.2g 64g mol 0.05 mol， 溶液中所含硝酸根离子的物质的量为 0.05 mol 2a mol(0.1a) mol， 故答案为 B。 9 【答案】C 【详解】浓硝酸见光或受热易分解，通常保存在棕色试剂瓶中，正确； 检验亚硫酸钠溶液在空气中放置是否变质可以先加过量稀盐酸，再加氯化钡溶液来检验， 错误； 稀硝酸具有强氧化性，锌与稀硝酸反应不产生氢气，错误； 浓硫酸滴到纸张上变黑，说明浓硫酸具有脱水性，错误；
13、酸雨的 pH 小于 5.6，错误； 综上只有对，选 C。 10 【答案】B 【详解】 依据题意可列出反应方程式如下： 5M+12HNO3=5M(NO3)2+N2+6H2O， 某稀 HNO3 与金属 M 反应时能得到+2 价硝酸盐，所以 1 mol M 失去 2 mol 电子，5 mol M 失去 10 mol 电子；而 12 mol HNO3中，有 10 mol 硝酸没有参加氧化还原反应，只有 2 mol 硝酸参加氧 化还原反应，得到 10 mol 电子，硝酸中氮的化合价为+5 价，所以还原产物必须是 0 价的 N2，B 项正确； 11 【答案】 铜片逐渐溶解， 溶液由无色变为蓝色， 产生红棕
14、色的气体 Cu+4HNO3(浓) = Cu(NO3)2+2NO2+2H2O 3Cu+8H+2 NO 3=3Cu 2+2NO+4H 2O 0.325 mol 4HNO3(浓)4NO2+O2+2H2O 4NH3+5O24NO+6H2O 【详解】(1)开始时 Cu 与浓硝酸反应生成二氧化氮，发生反应为：Cu+4HNO3(浓) =Cu(NO)3+2NO2+2H2O，生成的二氧化氮为红棕色气体，因此现象为铜片逐渐溶解,溶液 由无色变为蓝色，产生红棕色的气体，故答案为铜片逐渐溶解,溶液由无色变为蓝色,产生红 棕色的气体；Cu+4HNO3(浓) =Cu(NO)3+2NO2+2H2O； (2)Cu 与稀硝酸反
15、应生成硝酸铜，反应后溶液中氢离子消耗完毕，但硝酸根离子有剩余，若 再加入少量 20%的稀硫酸，相当于稀硝酸溶液，铜与稀硝酸反应生成硝酸铜、NO 和水，反 应的离子方程式为：3Cu+8H+2 NO 3=3Cu 2+2NO+4H 2O，故答案为 3Cu+8H +2 NO 3= 3Cu2+2NO+4H2O； (3)6.4 g 铜的物质的量为 0.1 mol，反应生成硝酸铜，结合硝酸根离子 0.2 mol，整个反应过程 共产生标准状况下气体 2.8 L，即生成 0.125 mol NO2和 NO 的混合气体，根据 N 原子守恒， 反应过程中被还原的 HNO3的物质的量为 0.125 mol，则整个反应
16、过程中所消耗的硝酸的物 质的量为 0.2 mol+0.125 mol=0.325 mol，故答案为 0.325 mol； (4)浓硝酸见光或受热容易分解，4HNO3(浓)4NO2+O2+2H2O，因此实验室中硝酸通 常保存在棕色试剂瓶中，故答案为 4HNO3(浓)4NO2+O2+2H2O； (5)氨催化氧化生成一氧化氮和水， 反应的化学方程式为 4NH3+5O24NO+6H2O， 故答 案为 4NH3+5O24NO+6H2O。 12 【答案】确保所有的硝酸都作氧化剂，在溶液中将铜氧化，以生成硫酸铜 Cu4H 2 NO 3=Cu 22NO 22H2O、 3Cu8H 2NO 3=3Cu 22NO4
17、H 2O NO、 NO2 有毒气体能被完全吸收 【详解】(1)铜与硝酸反应生成硝酸铜、二氧化氮、一氧化氮和水，NO3-不能全部被还原， 把浓硝酸分多次加入到铜粉与稀硫酸的混合物中能使硝酸全部被还原， 故答案为： 确保所有 的硝酸都作氧化剂，在溶液中将铜氧化，以生成硫酸铜； (2)将适量浓硝酸分多次加入到铜粉与稀硫酸的混合物中，铜粉与稀硫酸不反应，铜与浓硝 酸反应， Cu4H 2 NO 3=Cu 22NO 22H2O， 随着反应的进行， 浓硝酸变成稀硝酸， 稀硝酸和铜反应生成硝酸铜和一氧化氮、水：3Cu8H 2 NO 3=3Cu 22NO4H 2O； (3)改进前， 二氧化氮和水反应生成硝酸和一氧化氮， 一氧化氮有毒且和水不反应， 所以 NO、 NO2有毒气体不能被完全吸收，且二氧化氮和氢氧化钠反应后，导管内压强减小，易产生倒 吸现象；改进后，通入氧气，氧气、一氧化氮、二氧化氮、水反应完全生成硝酸被氢氧化钠 吸收；且中间储气瓶有缓冲作用，防止倒吸。